DE102012009845A1

DE102012009845A1 - Straight tube piece for manufacturing gutter drain bend for gutter pipe, has overlapping area bent in fold portion, so that portion of overlapping area is covered by metal sheet material layers in outer and inner sides of hollow cylinder

Info

Publication number: DE102012009845A1
Application number: DE201210009845
Authority: DE
Inventors: Franz Zambelli Sopalu
Original assignee: Zambelli Fertigungs & Co GmbH; Zambelli Fertigungs & Co KG GmbH
Current assignee: Zambelli Fertigungs & Co GmbH; Zambelli Fertigungs & Co KG GmbH
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2013-11-21

Abstract

The tube piece (1) has a welded or adhesive bond (4) provided in an overlapping area of opposite bent longitudinal edge portions (2, 3) of planar metal sheet material from which the tube piece is manufactured. The tube piece is made in a closed hollow cylindrical shape such that opposite bent longitudinal edge portions overlap each other in a longitudinal direction of the tube piece. The overlapping area is bent in a fold portion, so that a portion of the overlapping area is covered by metal sheet material layers in an outer side and an inner side of the hollow cylinder. The metal sheet material is coated with a thermosensitive material such as zinc or paint. The metal sheet material is a steel sheet material. Independent claims are also included for the following: (1) a method for manufacturing a tube piece from a metal sheet (2) a stretching bending apparatus for manufacturing a tube bend from a tube piece made of a metal sheet material (3) a method for manufacturing a tube bend from a straight tube piece made of a metal sheet material.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Rohrstück aus Metallblech und ein Verfahren zu dessen Herstellung, insbesondere zur Verwendung als Regenrinnenrohr und als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Regenrinnenablaufbögen. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Streck-Biegevorrichtung zur Herstellung eines solchen Rohrbogens aus einem Rohrstück sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrbogens aus einem Rohrstück unter Einsatz dieser Streck-Biegevorrichtung.The present invention relates to a pipe section made of sheet metal and a method for its production, in particular for use as a gutter pipe and as a starting material for the production of rain gutter drainage sheets. Further, the invention relates to a stretch bending apparatus for producing such a pipe bend from a pipe piece and a method for producing a pipe bend from a pipe piece using this stretch-bending device.

Rohrstücke aus Metallblech, die insbesondere als Regenrinnenrohre verwendet werden, sind bekannt. Üblicherweise wird zu deren Herstellung ein ebener. Blechmaterialzuschnitt in eine geschlossene Hohl-Zylinderform umgeformt und gegenüberliegende Längs-Randabschnitte des Blechmaterialzuschnitts werden entweder auf Stoß zusammengefügt oder flach übereinandergelegt und in Längsrichtung miteinander verschweißt. Ein Problem solcher Schweißverbindungen besteht darin, dass bei Verwendung von oberflächenbeschichtetem Blechmaterial, beispielsweise verzinktem oder lackiertem Blechmaterial, die Oberflächenbeschichtung durch die Hitzeeinwirkung beim Schweißvorgang zumindest im Bereich der Schweißnaht zerstört wird und das Rohrmaterial an diesen Stellen nicht mehr korrosionsgeschützt ist. Wenn die Korrosion vermieden werden soll, ist zumindest eine Nachbearbeitung in Form von Lackierung oder nachträglicher Verzinkung erforderlich, was aufwändig ist und die Kosten der Herstellung erhöht.Pipe pieces made of sheet metal, which are used in particular as gutter pipes, are known. Usually, for the production of a flat. Sheet metal blank formed into a closed hollow cylindrical shape and opposite longitudinal edge portions of the sheet material blank are either joined together on impact or flat superimposed and welded together in the longitudinal direction. A problem of such welded joints is that when using surface-coated sheet metal material, such as galvanized or painted sheet metal, the surface coating is destroyed by the heat during welding at least in the region of the weld and the pipe material is no longer protected against corrosion at these locations. If the corrosion is to be avoided, at least a post-processing in the form of painting or subsequent galvanizing is required, which is expensive and increases the cost of production.

Um das Problem der Zerstörung der Oberflächenbeschichtung durch Hitzeeinwirkung beim Schweißvorgang zu vermeiden, ist auch vorgeschlagen worden, die einander gegenüberliegenden Längs-Randabschnitte des Blechmaterialzuschnitts jeweils haken- bzw. taschenförmig auszubilden und diese Bereich mechanisch miteinander in Eingriff zu bringen, um eine formschlüssige mechanische Verbindung der einander gegenüberliegenden Längsränder des zu einer zylindrischen Rohrform verformten Blechmaterialzuschnitts herzustellen.To avoid the problem of destruction of the surface coating by the action of heat during the welding process, it has also been proposed to form the opposite longitudinal edge portions of the sheet material blank each hook or pocket-shaped and bring this area mechanically engaged with each other to form a positive mechanical connection produce opposite longitudinal edges of the deformed to a cylindrical tube shape sheet material blank.

Ein solches Rohrmaterial und ein Verfahren zur Herstellung eines Regenrinnenablaufbogens aus Metallblech ist beispielsweise in der DE 20 2005 015 519 U1 beschrieben. Ein Nachteil dieses Verbindungsverfahrens besteht darin, dass das In-Eingriff-Bringen der haken- bzw. taschenförmigen Endabschnitte nur schwierig oder gar nicht zu automatisieren ist und eine einfache rein mechanische Verbindung dieser Art unter Umständen nicht ausreichend flüssigkeitsdicht und steif ist. Diese Druckschrift beschreibt auch das Zurücksetzen des durch eine mechanische Verbindung gebildeten Falzes, wobei das Zurücksetzen aber dadurch erreicht wird, dass der eine Endabschnitt des Endbereiches bereits bei der Ausbildung der Tasche zurückgesetzt wird. Dies macht das mechanische In-Eingriff-Bringen des hakenartig gebogenen gegenüberliegenden Endes in das vertiefte taschenartige Ende problematisch. Diese Druckschrift beschreibt außerdem das Umformen eines geraden hohl-zylinderförmigen Rohrstücks aus Blechmaterial durch Streckbiegen zu einem Regenrinnenablaufbogen.Such a pipe material and a method for producing a gutter drain sheet of sheet metal is for example in the DE 20 2005 015 519 U1 described. A disadvantage of this connection method is that the engagement of the hook-shaped end portions is difficult or impossible to automate and a simple, purely mechanical connection of this type may not be sufficiently liquid-tight and rigid. This document also describes the resetting of the fold formed by a mechanical connection, but the resetting is achieved by the fact that the one end portion of the end portion is already reset during the formation of the pocket. This makes problematic the mechanical engagement of the hook-like bent opposite end into the recessed pocket-like end. This document also describes the forming of a straight hollow cylindrical tube piece of sheet material by stretch bending to a gutter drain sheet.

Die üblicherweise für das Streckbiegen von Hohlkörpern aus Metallblech verwendete Rohrbiegemaschine besitzt eine Biegerolle, ein Klemmstück zum Andrücken des Rohrstücks an die Biegerolle und einen rundzylindrischen Dorn, auf welchen das im Ausgangszustand gerade Rohrstück aufgesteckt wird. Die EP0106030 A1 beschreibt eine solche Rohrbiegemaschine. Ein Nachteil bei der Verwendung einer solchen Rohrbiegemaschine bzw. Streck-Biegevorrichtung besteht darin, dass nach innen vorstehende Schweißgrate oder Falze des in eine Rohrform geformten Blechmaterials es erfordern, dass zwischen dem Außendurchmesser des Dorns und dem Innenumfang des Klemmstücks ein relativ großer Zwischenraum besteht, damit ein ungehindertes Aufsetzen des Rohrstücks auf den Dorn möglich ist. Dies führt allerdings beim Streckbiegen dazu, dass sich das Blechmaterial beidseitig des Grats bzw. Falzes wellenartig verformen kann. Außerdem ist der Verschleiß von Klemmstück und Dorn aufgrund der Relativbewegung von Werkzeug und Werkstück verhältnismäßig hoch.The pipe bending machine usually used for the stretch bending of hollow bodies made of sheet metal has a bending roller, a clamping piece for pressing the pipe section to the bending roller and a round cylindrical mandrel on which the straight pipe section is plugged in the initial state. The EP0106030 A1 describes such a pipe bending machine. A disadvantage of using such a tube bending machine is that inwardly projecting weld burrs or folds of the sheet material formed into a tube shape require a relatively large gap between the outside diameter of the pin and the inside circumference of the clamping piece unhindered placement of the pipe section on the mandrel is possible. In the case of stretch bending, however, this leads to the sheet material being able to deform in a wave-like manner on both sides of the ridge or fold. In addition, the wear of the clamping piece and mandrel due to the relative movement of the tool and workpiece is relatively high.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zumindest einige der oben genannten Probleme zu lösen.The object of the invention is to solve at least some of the above-mentioned problems.

Zur Lösung bringt die vorliegende Erfindung ein Rohrstück aus Metallblech gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen eines Rohrstücks aus Metallblech gemäß Patentanspruch 5, eine Streck-Biegevorrichtung zur Herstellung eines Rohrbogens aus einem Rohrstück gemäß Patentanspruch 12 und ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrbogens aus einem geraden Rohrstück gemäß Patentanspruch 16 in Vorschlag. Bevorzugte Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstandes bzw. Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.To solve the present invention brings a piece of pipe made of sheet metal according to claim 1, a method for producing a piece of sheet metal sheet according to claim 5, a stretch-bending device for producing a pipe bend from a pipe piece according to claim 12 and a method for producing a pipe bend from a straight Pipe piece according to claim 16 in proposal. Preferred embodiments of the respective article or method are specified in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Rohrstück aus Metallblech zeichnet sich im Wesentlichen dadurch aus, dass es aus einem ebenen Blechmaterialzuschnitt in einer geschlossenen Hohl-Zylinderform geformt ist. Die gegenüber der Hauptfläche des Blechmaterialzuschnitt abgebogenen gegenüberliegenden Längs-Randabschnitte des Blechmaterialzuschnitts überlappen einander in Längsrichtung. In dem Überlappungsbereich ist vorzugsweise eine Schweiß- oder Klebeverbindung vorgesehen und der Überlappungsbereich ist in der Art eines Falzes so umgebogen, dass zumindest derjenige Abschnitt des Überlappungsbereichs, der ggf. die Schweiß- oder Klebeverbindung aufweist, sowohl zur Außenseite als auch zur Außenseite der Hohl-Zylinderform von jeweils mindestens einer Lage bzw. einem Bereich des Blechmaterialzuschnitts überdeckt ist.The tubular piece according to the invention of sheet metal is characterized essentially by the fact that it is formed from a flat Blechmaterialzuschnitt in a closed hollow cylindrical shape. The opposing longitudinal edge portions of the sheet material blank bent relative to the main surface of the sheet material blank overlap one another in the longitudinal direction. In the overlap region, a welded or glued connection is preferably provided and the Overlap area is bent in the manner of a fold so that at least that portion of the overlap region, which optionally has the welded or glued connection, covers both the outside and the outside of the hollow cylindrical shape of at least one layer or a region of the sheet material blank is.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch die außen- und innenseitige Überlagerung des Überlappungsbereichs zum einen eine zuverlässig dichte Verbindung in Form eines mehrfach gewundenen Labyrinths bereits durch die mechanische Verbindung als Falz hergestellt ist. Selbst wenn in dem Überlappungsbereich eine Schweiß- oder Klebeverbindung vorgesehen ist bzw. wird, wodurch die Dichtigkeit und die Festigkeit der Verbindung im Bereich des Falzes noch weiter verbessert werden, aber durch die Hitzeeinwirkung des Schweißvorgangs eine gegebenenfalls vorhandene Oberflächenbeschichtung des Blechmaterials lokal entfernt oder beschädigt ist, ist dieser Teil des Überlappungsbereichs jedoch stets zur Außenseite und zur Innenseite des Rohrstücks von einem nicht der Hitze ausgesetzten und daher unversehrten Bereich des Blechmaterialzuschnitts abgedeckt, so dass weder durch Regenwasser oder durch andere Umwelteinflüsse eine direkte Einwirkung auf die Bereiche des Materials im Falz ohne Oberflächenbeschichtung gegeben ist.This embodiment has the advantage that a reliably tight connection in the form of a multiply wound labyrinth is already produced by the outer and inner side overlaying of the overlapping area on the one hand by the mechanical connection as a fold. Even if a welding or adhesive connection is or are provided in the overlapping area, whereby the tightness and the strength of the connection in the region of the fold are further improved, but an optionally present surface coating of the sheet material is locally removed or damaged by the heat of the welding operation However, this part of the overlap area is always covered to the outside and inside of the pipe section by a not exposed to heat and therefore intact area of the sheet material blank, so that neither rainwater or other environmental influences a direct effect on the areas of the material in the fold without surface coating given is.

Außerdem besitzt die Verbindung aufgrund der mehrfachen Faltung aber insbesondere auch aufgrund der vorzugsweise zusätzlich vorgesehenen Schweißverbindung und der Umformung eine extrem hohe Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung.In addition, the compound due to the multiple folding but especially because of the preferably additionally provided welded joint and forming an extremely high strength and resistance to mechanical stress.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohrstücks aus Metallblech umfasst zunächst das Abbiegen von gegenüberliegenden Längs-Randabschnitten eines ebenen Blechmaterialzuschnitts aus der Hauptfläche des Blechmaterialzuschnitts, der vorzugsweise ein- oder beidseitig mit einer korrosionshemmenden Beschichtung versehen ist. Anschließend wird der Blechmaterialzuschnitt zu einer geschlossenen Hohl-Zylinderform umgeformt, die rund-zylindrisch aber auch rechteck-zylindrisch sein kann, bis die abgebogenen Längs-Randabschnitte einander überlappen. Dann wird an dieser Stelle der Überlappung vorzugsweise eine Schweiß- oder Klebeverbindung in Längsrichtung des Rohrstücks hergestellt. Anschließend wird der Überlappungsbereich so umgebogen, dass ein Falz gebildet wird, bei dem zumindest ein Abschnitt des Überlappungsbereichs, der ggf. die Schweiß- oder Klebeverbindung aufweist, und der deshalb möglicherweise eine lokal beschädigte Oberflächenbeschichtung aufweist, sowohl zur Außenseite als auch zur Innenseite der Hohl-Zylinderform von mindestens einer Lage des Blechmaterialzuschnitts überdeckt ist.The method proposed according to the invention for producing such a pipe section from sheet metal initially comprises bending opposite longitudinal edge sections of a planar sheet material blank from the main surface of the sheet material blank, which is preferably provided with a corrosion-inhibiting coating on one or both sides. Subsequently, the sheet material blank is formed into a closed hollow cylindrical shape, which may be round-cylindrical but also rectangular-cylindrical until the bent longitudinal edge portions overlap each other. Then, at this point the overlap is preferably made a welded or glued connection in the longitudinal direction of the pipe section. Subsequently, the overlapping area is bent so that a fold is formed in which at least a portion of the overlapping area, which possibly has the welded or glued connection, and therefore possibly has a locally damaged surface coating, both to the outside and to the inside of the hollow Cylinder shape is covered by at least one layer of the sheet material blank.

Die erfindungsgemäße Streck-Biegevorrichtung zur Herstellung eines Rohrbogens aus einem Rohrstück, beispielsweise einem erfindungsgemäß hergestellten Rohrstück gemäß vorstehender Beschreibung, ist in an sich bekannter Weise ausgebildet, wobei aber der Dorn, auf den das durch Streck-Biegen umzuformende Rohrstück aufzusetzen ist, mit einer Aussparung in Längsrichtung versehen ist, die den Falz des Rohstücks aufnimmt. Diese Gestaltung bietet den Vorteil, dass der Zwischenraum zwischen der Außenumfangsfläche des Dorns und der Innenumfangsfläche des Klemmstücks verhältnismäßig eng bemessen werden kann, weil der an der Innenumfangsfläche erhabene Falz des Rohrstücks in der Ausnehmung oder Nut des Dorns liegt. Das verhindert eine Wellenbildung auf beiden Seiten des Falzes und führt zu einem erheblich verringerten Abrieb im Bereich des Falzes, weil die Kontaktfläche in diesem Bereich verringert ist. Das reduziert den Verschleiß der Streck-Ziehwerkzeuge erheblich und verhindert außerdem eine Beschädigung der Oberflächenbeschichtung des Rohrstücks beim Streck-Biegevorgang.The stretch-bending device according to the invention for producing a pipe bend from a piece of pipe, for example, a pipe piece according to the invention as described above, is formed in a conventional manner, but with the mandrel on which the piece of pipe to be formed by stretch bending is to be placed, with a recess is provided in the longitudinal direction, which receives the fold of the blank. This design offers the advantage that the gap between the outer peripheral surface of the mandrel and the inner peripheral surface of the clamping piece can be made relatively narrow, because the raised on the inner peripheral surface fold of the pipe section is located in the recess or groove of the mandrel. This prevents corrugation on both sides of the fold and leads to a significantly reduced abrasion in the region of the fold, because the contact surface is reduced in this area. This significantly reduces wear on the drafting dies and also prevents damage to the surface coating of the pipe in the stretch-bending process.

Außerdem wird durch die Aussparung bzw. Nut in dem Dorn der Falz geführt und ein vollflächiges Auflegen sowohl des Dorns an der Rohrbogeninnenseite sowie der Innenumfangsfläche des Klemmstücks an der Rohrbogenaußenseite ist gewährleistet.In addition, the fold is guided by the recess or groove in the mandrel and a full-surface placement of both the mandrel on the pipe bend inside and the inner peripheral surface of the clamping piece on the pipe bend outside is guaranteed.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand beigefügter schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained with reference to accompanying schematic drawings. Show it:

1a bis 1e ein erfindungsgemäßes Rohrstück aus Metallblech und die typischen Ablaufschritte zur Herstellung des Verbindungsfalzes, 1a to 1e an inventive pipe section made of sheet metal and the typical sequence steps for producing the Verbindungsfalzes,

1f das Detail A der 1a in vergrößerter Darstellung, 1f the detail A of the 1a in an enlarged view,

1g das Detail C der 1e in vergrößerter Darstellung, 1g the detail C of the 1e in an enlarged view,

2a bis 2c eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rohrstücks mit einer anderen Abfolge von Herstellungsschritten des Falzes, 2a to 2c another embodiment of the pipe section according to the invention with a different sequence of manufacturing steps of the fold,

2d das Detail B der 2a in vergrößerter Darstellung, 2d the detail B of the 2a in an enlarged view,

3 eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Streck-Biegevorrichtung mit Biegerolle, Klemmstück und Dorn, 3 a front view of the stretch bending device according to the invention with bending roller, clamping piece and mandrel,

4 die Einzelheit A der 3 in vergrößerter Darstellung, und 4 the detail A the 3 in an enlarged view, and

5 einen erfindungsgemäßen Dorn der Streck-Biegevorrichtung in Vorderansicht und Draufsicht. 5 a mandrel of the stretch-bending device according to the invention in front view and top view.

Das erfindungsgemäße Rohrstück 1 ist aus Metallblech durch Umformen hergestellt. Eine beispielhafte Abfolge von Herstellungsschritten ist in den 1a bis 1e dargestellt. Als Ausgangsmaterial dient ein einzelner Zuschnitt aus einem Blechmaterial, beispielsweise Stahlblech, das vorzugsweise einseitig, noch besser beidseitig oberflächenbeschichtet ist, beispielsweise mit einem korrosionshemmenden Material wie Zink oder Lack. Derartiges oberflächenbeschichtetes Blechmaterial zur Herstellung von Regenrinnenrohren ist bekannt und ist erheblich kostengünstiger als Vollmaterial aus einem korrosionsgeschützten Material wie Edelstahl, Kupfer, Aluminium. Nachteilig bei diesem Material ist allerdings, dass eine lokale Beschädigung der Oberflächenbeschichtung, beispielsweise durch Wärmeeinwirkung bei der Herstellung von Schweißverbindungen oder aber auch durch Reibung aufeinander gleitender Flächen beim Umformen oder durch starke Biegebeanspruchung im Bereich eines Falzes zu einer Korrosion des Blechmaterials führt.The pipe piece according to the invention 1 is made of sheet metal by forming. An exemplary sequence of manufacturing steps is in the 1a to 1e shown. The starting material used is a single blank made of a sheet metal material, for example steel sheet, which is preferably surface-coated on one side, even better, on both sides, for example with a corrosion-inhibiting material such as zinc or lacquer. Such surface-coated sheet material for the production of gutter pipes is known and is considerably less expensive than solid material made of a corrosion-resistant material such as stainless steel, copper, aluminum. A disadvantage of this material, however, is that a local damage to the surface coating, for example by heat during the production of welded joints or by friction sliding surfaces during forming or by strong bending stress in the region of a fold leads to corrosion of the sheet material.

Der ebene Zuschnitt aus Blechmaterial wird zunächst an den gegenüberliegenden Längs-Randabschnitten 2, 3 von der Hauptfläche des Blechmaterialzuschnitts etwa rechtwinkelig und in gleicher Richtung abgebogen. Dann wird der Blechmaterialzuschnitt zu einer geschlossenen Hohl-Zylinderform umgeformt, derart, dass die abgebogenen Längs-Randabschnitte 2, 3 flächig aufeinander liegen und einander überlappen. In diesem Überlappungsbereich 5 wird dann vorzugsweise eine Füge- bzw. Schweiß- oder Klebeverbindung 4 in Längsrichtung des Rohrstücks hergestellt. Die Schweißverbindung kann durch Rollenschweißen oder Punktschweißen oder durch Schweißen mit länglichen Elektroden in an sich bekannter Weise erfolgen. Die Schweißverbindung wird allerdings nur in einer radial außen liegenden Zone des Überlappungsbereichs 5 ausgeführt, so dass die radial weiter innen liegende Zone des Überlappungsbereichs 5 keine Schweißverbindung aufweist. Dadurch bleibt eine ggf. durch die Hitzeeinwirkung beim Schweißen auftretende Beschädigung der Oberflächenbeschichtung auf diese äußere Zone begrenzt. Die Beschädigung kann dabei an den einander zugewandten Seiten des Überlappungsbereichs 5 aber auch an den voneinander abgewandten Seiten auftreten.The flat blank of sheet material is first at the opposite longitudinal edge portions 2 . 3 bent from the main surface of the sheet material blank approximately at right angles and in the same direction. Then, the sheet material blank is reshaped into a closed hollow cylindrical shape such that the bent longitudinal edge portions 2 . 3 lie flat on each other and overlap each other. In this overlap area 5 is then preferably a joining or welding or adhesive connection 4 made in the longitudinal direction of the pipe section. The welded connection can be effected by roll welding or spot welding or by welding with elongate electrodes in a manner known per se. The weld, however, is only in a radially outer zone of the overlap region 5 executed so that the radially inner zone of the overlap region 5 has no welded connection. As a result, any damage to the surface coating, which possibly occurs as a result of the action of heat during welding, is limited to this outer zone. The damage may be on the mutually facing sides of the overlap region 5 but also occur on the opposite sides.

In den nächsten Schritten, die in den 1b bis 1d angedeutet sind, wird der Überlappungsbereich 5 in mehreren weiteren Abkantungen derart umgebogen, dass ein Falz 6 gebildet wird, bei dem zumindest ein Abschnitt 9 des Überlappungsbereichs 5, der die Schweißverbindung 4 und damit die u. U. beschädigten Oberflächenbereiche aufweist, zur Außenseite und zur Innenseite der Hohl-Zylinderform von jeweils mindestens einer Lage 7, 8 des nicht durch die Hitzeeinwirkung beim Schweißen beeinträchtigten und daher unversehrten Blechmaterials überdeckt ist. Da gemäß 1a die Schweißverbindung nur in dem äußeren Endabschnitt 9 des Überlappungsbereichs 5 ausgebildet wird, wird dieser nach dem zweimaligen Umbiegen um 90 Grad etwa an der Mittellinie und parallel zur Schweißnaht (siehe 1b und 1c) des Überlappungsbereichs und dem anschließenden Umbiegen des ganzen Überlappungsbereichs auf die Außen-Zylinderfläche des Rohrstücks (siehe 1d) zur Außenseite von einem anderen Abschnitt 10 des Überlappungsbereichs 5, in dem keine Schweißverbindung ausgebildet ist, und damit von zwei im Hinblick auf die Oberflächenbeschichtung unversehrten Lagen 7a und 7b des Blechmaterials überdeckt, während er zur Innenseite des Rohrstücks von dem ebenfalls unversehrten Abschnitt 8 des Blechmaterials überdeckt wird (siehe 1g).In the next steps in the 1b to 1d are indicated, the overlap area 5 bent in several other folds such that a fold 6 is formed, in which at least one section 9 of the overlap area 5 who made the weld 4 and thus the u. U. damaged surface areas, to the outside and to the inside of the hollow cylindrical shape of each at least one layer 7 . 8th is not affected by the heat affected during welding and therefore unharmed sheet metal material. As according to 1a the welded connection only in the outer end portion 9 of the overlap area 5 is formed, this is after the two-fold bending by 90 degrees approximately at the center line and parallel to the weld (see 1b and 1c ) of the overlap area and then bending over the entire overlap area on the outer cylindrical surface of the pipe section (see 1d ) to the outside of another section 10 of the overlap area 5 , in which no welded joint is formed, and thus of two with respect to the surface coating intact layers 7a and 7b covered the sheet material, while it to the inside of the pipe section of the also intact section 8th of the sheet material is covered (see 1g ).

Der so gebildete Falz 6, der noch an der Außenseite des hohlzylinderförmigen Rohrstücks vorsteht, wird anschließend so zur Innenseite durchgesetzt, dass das Rohrstück 1 an der Außenseite eine im Wesentlichen (d. h. bis auf die durch die Durchsetzung gebildete Nut 16 kontinuierliche stufenlose Mantelfläche besitzt (siehe 1e und 1g). Dabei werden die übereinander liegenden Lagen des Blechmaterials nochmals dicht aufeinander gedrückt.The fold thus formed 6 , which still protrudes on the outside of the hollow cylindrical pipe section, is then enforced to the inside, that the pipe section 1 on the outside a substantially (ie except for the groove formed by the enforcement 16 continuous stepless lateral surface possesses (see 1e and 1g ). The superimposed layers of the sheet material are pressed again tightly together.

Bei der in der Folge der 2a bis 2c gezeigten alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ebenfalls ein Falz 6 gebildet, bei dem ggf. durch Hitzeeinwirkung beschädigte Bereiche einer Schweißnaht an der Außenseite und an der Innenseite des Rohrstücks jeweils von einer unversehrten Lage des Blechmaterials überdeckt sind. Anders als bei dem Verfahren nach den 1a bis 1d werden hier die parallelen gegenüberliegenden Längs-Randabschnitte 2, 3 des ebenen Blechmaterialzuschnitts von der Ebene des Blechmaterialzuschnitts in entgegengesetzten Richtung abgebogen. Nach dem Umformen des Blechmaterialzuschnitts zu der geschlossenen Hohl-Zylinderform werden die abgebogenen Randabschnitte 2, 3 in gegenseitigen formschlüssigen Eingriff gebracht, um den Überlappungsbereich 5 zu bilden. Die Zylinderform ist in dieser Phase noch nicht exakt rund sondern in vertikaler Richtung gestreckt, wie in 2a gezeigt ist, bleibt aber ohne weitere Haltevorrichtungen in der zylindrischen Form. In dieser Phase wird ggf. in dem Überlappungsbereich 5 etwa mittig eine Schweiß- oder Klebeverbindung in Längsrichtung des Rohrstücks ausgebildet (siehe 2d).At the subsequent in the 2a to 2c shown alternative embodiment of the method according to the invention is also a fold 6 formed in which possibly damaged by heat areas of a weld on the outside and on the inside of the pipe section are each covered by an intact position of the sheet metal material. Unlike the method of the 1a to 1d Here are the parallel opposite longitudinal edge portions 2 . 3 of the flat sheet material blank is bent from the plane of the sheet material blank in the opposite direction. After forming the sheet material blank to the closed hollow cylindrical shape, the bent edge portions 2 . 3 brought into mutual positive engagement to the overlapping area 5 to build. The cylindrical shape is not exactly round in this phase but stretched in the vertical direction, as in 2a is shown, but remains without further holding devices in the cylindrical shape. In this phase, if necessary, in the overlap area 5 approximately in the middle of a welded or glued connection in the longitudinal direction of the pipe section formed (see 2d ).

Anschließend wird der Überlappungsbereich an den Abkantungen der Randabschnitte um eine etwa mittig durch den Überlappungssteg verlaufende Längsachse herum weiter gedreht und abgekantet, wodurch der Überlappungsbereich selbst nicht verformt wird (siehe 2b). Dabei legen sich die ggf. durch die Hitzeeinwirkung beim Schweißen beschädigten außenliegenden Flächen des Überlappungsbereichs an die unversehrten Innenumfangs- bzw. Außenumfangsflächen des zylinderförmigen Blechmaterials an und werden durch diese vollständig abgedeckt. Gleichzeitig wird die Streckung des Zylinders in vertikaler Richtung aufgehoben und das Rohrstück einer nahezu runden Querschnittform angenähert. Abschließend wird gemäß 2c der so gebildete Falz 6 auch zur Innenseite durchgesetzt, damit das Rohrstück 1 auch bei dieser Ausführungsform an der Außenseite eine im Wesentlichen (d. h. bis auf die durch die Durchsetzung gebildete Nut 16) kontinuierliche stufenlose Mantelfläche besitzt. Subsequently, the overlapping area is further rotated and folded at the folds of the edge sections around a longitudinal axis extending approximately centrally through the overlapping web, whereby the overlapping area itself is not deformed (see 2 B ). In the process, the outer surfaces of the overlap region which are possibly damaged by the action of heat during welding are applied to the intact inner peripheral or outer circumferential surfaces of the cylindrical sheet metal material and are completely covered by them. At the same time, the extension of the cylinder in the vertical direction is canceled and the pipe piece approximates a nearly round cross-sectional shape. Finally, according to 2c the fold thus formed 6 also enforced to the inside, so that the pipe section 1 also in this embodiment on the outside of a substantially (ie, except for the groove formed by the enforcement 16 ) has continuous stepless lateral surface.

Die 3 bis 5 zeigen eine erfindungsgemäß verbesserte Streck-Biegevorrichtung 15 zur Herstellung eines Rohrbogens aus einem Rohrstück 1, welches beispielsweise nach einem der zuvor erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren aus einem Blechmaterialzuschnitt gebildet wurde, oder aber auch auf andere Weise hergestellt sein kann, sofern es im Verbindungsbereich einen an der Innenumfangsfläche in Längsrichtung verlaufenden Grat, beispielsweise von einer Schweißnaht, oder einen Falz aufweist.The 3 to 5 show an inventively improved stretch bending device 15 for producing a pipe bend from a pipe section 1 , which has been formed, for example, according to one of the above-described inventive method of a sheet material blank, or else can be produced in other ways, if it has in the connection region on the inner peripheral surface in the longitudinal direction burr, for example, of a weld, or a fold.

Die Streck-Biegevorrichtung 15 besitzt in an sich bekannter Weise eine Biegerolle 11, ein Klemmstück 12 zum Andrücken des Rohrstücks 1 an die Biegerolle 11 und einen Dorn 13, auf welchen das Rohrstück 1 aufsteckbar ist. Das in der Vorrichtung festgeklemmte Rohrstück wird dann durch Rotation des Klemmstücks 12 mit der Biegerolle 11 um eine Biegeachse auf den Radius der Biegerolle gebogen.The stretch bending device 15 has in a conventional manner a bending roller 11 , a clamping piece 12 for pressing the pipe section 1 to the bending roller 11 and a thorn 13 on which the pipe piece 1 is pluggable. The clamped in the device tube piece is then by rotation of the clamping piece 12 with the bending roller 11 bent around a bending axis to the radius of the bending roller.

Im Stand der Technik war zwischen dem Außenumfang des Biegedorns und dem Innenumfang des Klemmstücks ein relativ großer Zwischenraum erforderlich, um den Grat bzw. Falz aufzunehmen. Das führte allerdings zu einer wellenartigen Verformung der Zylinderfläche beiderseits des Grates bzw. Falzes und zu hohem Verschleift des Werkzeuges durch Abrieb an den Kontaktflächen von Werkzeug und Werkstück.In the prior art, a relatively large gap was required between the outer periphery of the bending mandrel and the inner periphery of the clamping piece to accommodate the burr. However, this led to a wave-like deformation of the cylindrical surface on both sides of the ridge or fold and high wear of the tool by abrasion at the contact surfaces of the tool and workpiece.

Erfindungsgemäß ist nun der Dorn 13 mit einer den Falz 6 bzw. Grat des Rohrstücks 1 aufnehmenden Aussparung 14 in seinem Außenumfang versehen, in der der Falz gleiten kann. Durch die Ausnehmung oder Nut 14 wird der Falz beim Streck-Biegevorgang geführt und ein vollflächiges Aufliegen des Dorns an der Bogen-Innenseite und der Schale des Klemmstücks an der Bogen-Außenseite ist gewährleistet, weil der Zwischenraum zwischen Dorn und Klemmstück kleiner sein kann wie im Stand der Technik. Dabei wird ein Abrieb der Oberflächenbeschichtung insbesondere im Bereich des Falzes durch die verringerte Flächenpressung vermieden oder zumindest erheblich reduziert, wodurch es möglich wird, oberflächenbeschichtetes Blechmaterial überhaupt und ggf. ein solches mit vergleichsweise dünner Beschichtung zu verwenden, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung der Beschichtung besteht.According to the invention is now the mandrel 13 with a fold 6 or burr of the pipe section 1 receiving recess 14 provided in its outer periphery in which the fold can slide. Through the recess or groove 14 the fold is guided in the stretch bending operation and a full-surface resting of the mandrel on the inside of the sheet and the shell of the clamping piece on the arc outside is ensured because the space between the mandrel and clamping piece can be smaller than in the prior art. In this case, abrasion of the surface coating, in particular in the region of the fold, is avoided or at least considerably reduced by the reduced surface pressure, which makes it possible to use surface-coated sheet material at all and possibly one with a comparatively thin coating without the risk of damaging the coating ,

Eine weitere Reduzierung der Reibung und des Verschleißes des Werkzeuges kann erreicht werden, indem Bereiche des Klemmstücks 12 und/oder des Dorns 13 der Streck-Biegevorrichtung 15, die mit dem zu verformenden Rohrstück 1 in Kontakt kommen, zumindest teilweise eine Kupferlegierung, vorzugsweise eine Messinglegierung aufweisen oder ganz oder zumindest bereichsweise aus einer Kupferlegierung, vorzugsweise einer Messinglegierung gefertigt sind.Further reduction of the friction and wear of the tool can be achieved by adding portions of the clamping piece 12 and / or the spine 13 the stretch-bending device 15 , with the piece of pipe to be deformed 1 come into contact, at least partially have a copper alloy, preferably a brass alloy or wholly or at least partially made of a copper alloy, preferably a brass alloy.

Um der Rotation und Biegung um den Radius der Biegerolle folgen zu können ist der Dorn 13 an seinem Endabschnitt in mehrere axiale Segmente 13a, 13b unterteilt (siehe 5), die miteinander beweglich verbunden sind. Die Ausnehmung oder Nut 14 für den Falz oder Grat erstreckt sich dabei über alle Segmente. Um Rohrstücke mit mehreren Graten bzw. Falzen in Längsrichtung Streck-Biegen zu können, kann der Dorn auch mehrere Ausnehmungen an entsprechender Stelle aufweisen.In order to follow the rotation and bending around the radius of the bending roller is the mandrel 13 at its end portion into several axial segments 13a . 13b divided (see 5 ), which are movably connected to each other. The recess or groove 14 for the fold or ridge extends over all segments. In order to stretch pipe sections with multiple burrs or folds in the longitudinal direction, the mandrel may also have a plurality of recesses at the appropriate location.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202005015519 U1 [0004]
EP 0106030 A1 [0005]

Claims

Pipe section ( 1 ) made of sheet metal, wherein the pipe section ( 1 ) is formed from a flat sheet material blank in a closed hollow cylindrical shape, such that opposite bent longitudinal edge portions ( 2 . 3 ) of the sheet material blank in the longitudinal direction of the pipe section ( 1 ) overlap, in the overlap area ( 5 ) preferably a welded or glued connection ( 4 ), and the overlap area ( 5 ) in a fold ( 6 ) is bent over so that at least one section ( 9 ) of the overlap area ( 5 ), possibly the welding or adhesive connection ( 4 ), to the outside and to the inside of the hollow cylindrical shape of at least one layer ( 7 . 8th ) of the sheet material blank is covered.

Pipe section ( 1 Sheet metal according to claim 1, wherein the section ( 9 ) of the overlap area ( 5 ), possibly the welding or adhesive connection ( 4 ), to the outside of the hollow cylindrical shape of another portion ( 10 ) of the overlap area ( 9 ) is covered without welding or adhesive connection.

Pipe section ( 1 Sheet metal according to claim 1 or 2, wherein the fold ( 6 ) covering the overlap area ( 5 ), is enforced to the inside of the hollow cylindrical shape that the pipe section ( 1 ) has on the outside a substantially continuous (stepless) lateral surface.

Pipe section ( 1 ) of sheet metal according to one of claims 1 to 3, wherein the sheet material of the blank is surface-coated on at least one side, in particular with a heat-sensitive corrosion-inhibiting material such as zinc or lacquer, in the region of the welded or adhesive bond ( 4 ) is or is damaged.

Method for producing a pipe section ( 1 ) of sheet metal, comprising the steps of: bending opposite longitudinal edge sections ( 2 . 3 ) of a flat sheet material blank, reshaping the sheet material blank to a closed hollow cylindrical shape, such that the bent longitudinal edge portions ( 2 . 3 ) overlap each other, preferably producing a welded or glued connection ( 4 ) in the overlapping area ( 5 ) in the longitudinal direction of the pipe section, bending the overlapping area ( 5 ) such that a fold ( 6 ), in which at least one section ( 9 ) of the overlap area ( 5 ), possibly the welding or adhesive connection ( 4 ), to the outside and to the inside of the hollow cylindrical shape of at least one layer ( 7 . 8th ) of the sheet material blank is covered.

Method for producing a pipe section ( 1 ) made of metal sheet according to claim 5, wherein the opposite longitudinal edge portions ( 2 . 3 ) of the flat sheet material blank are bent from the plane of the sheet material blank in the same direction.

Method for producing a pipe section ( 1 ) of sheet metal according to claim 5 or 6, wherein the welded or glued connection ( 4 ) only in the one section ( 9 ) of the overlap area ( 5 ), and this section ( 9 ) of the overlap area ( 5 ) with the welding or adhesive connection ( 4 ) is bent so that it is to the outside of the hollow cylindrical shape of another section ( 10 ) of the overlap area ( 5 ), in which no welding or adhesive connection is formed, is covered.

Method for producing a pipe section ( 1 ) made of metal sheet according to claim 5, wherein the opposite longitudinal edge portions ( 2 . 3 ) of the flat sheet material blank are bent in the opposite direction from the plane of the sheet material blank.

Method for producing a pipe section ( 1 ) made of metal sheet according to claim 8, wherein the bent longitudinal edge portions ( 2 . 3 ) after the forming of the sheet material blank to the closed hollow cylindrical shape and before the possibly producing the welded or glued connection ( 4 ) are brought into mutual positive engagement to the overlapping area ( 5 ) to build.

Method for producing a pipe section ( 1 ) made of metal sheet according to one of claims 5 to 9, wherein the fold ( 6 ) is enforced to the inside of the hollow cylindrical shape that the pipe section ( 1 ) has on the outside a substantially continuous (stepless) lateral surface.

Method for producing a pipe section ( 1 ) of sheet metal according to any one of claims 5 to 10, wherein for the Blechmaterialzuschnitt a sheet material is selected, which is surface-coated on at least one side, in particular with a heat-sensitive corrosion-inhibiting material such as zinc or lacquer.

Stretch bending device ( 15 ) for producing a pipe bend from a pipe section ( 1 ), which is formed from a sheet material blank, which is formed into a straight tubular shape and at the opposite longitudinal edge portions ( 2 . 3 ) of the sheet material blank in the form of a enforced to the inside of the tube shape fold ( 6 ), wherein the stretch-bending device ( 15 ) a bending roller ( 11 ), a clamping piece ( 12 ) for pressing the pipe section ( 1 ) to the bending roller ( 11 ) and a thorn ( 13 ), on which the pipe section ( 1 ) is attachable, the clamping piece ( 12 ) with the bending roller ( 11 ) is rotatable about a bending axis, and the mandrel ( 13 ) one the fold ( 6 ) of the pipe section ( 1 ) receiving recess ( 14 ) in its outer periphery.

Stretch bending device ( 15 ) according to claim 12, wherein portions of the clamping piece ( 12 ) and / or the spine ( 13 ) of the stretch bending device ( 15 ), with the piece of pipe to be deformed ( 1 ), at least partially have a copper alloy, preferably a brass alloy.

Stretch bending device ( 15 ) according to claim 13, wherein the clamping piece ( 12 ) and the thorn ( 13 ) are at least partially made of a copper alloy, preferably a brass alloy.

Stretch bending device ( 15 ) according to claim 13 or 14, wherein the mandrel ( 13 ) at its end portion a plurality of axial segments ( 13a . 13b ), which are movably connected to each other.

Method for producing a pipe bend from a straight piece of pipe ( 1 ), which is formed from a sheet material blank, which is formed into a tubular shape and at the opposite longitudinal edge portions ( 2 . 3 ) of the sheet material blank in the form of a enforced to the inside of the tube shape fold ( 6 ), with the steps: inserting the pipe section ( 1 ) in a stretch bending device ( 15 ) according to one of claims 12 to 15 such that the fold ( 6 ) of the pipe section ( 1 ) in the recess ( 14 ) of the core ( 13 ) and the pipe section ( 1 ) by the clamping piece ( 12 ) is fixed, and forming the pipe section ( 1 ) to the pipe bend by rotating the clamping piece ( 12 ) with the bending roller ( 11 ) around the bending axis.

A method for producing a pipe bend according to claim 16, wherein a piece of pipe ( 1 ) according to any one of claims 1 to 4 or the pipe piece is made according to the method of manufacturing a piece of pipe from sheet metal according to one of claims 5 to 11.